硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的硅(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入可(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠的耐高、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入則可(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠的耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的高溫。硅(gui)橡(xiang)膠的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血(xue)的突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它主要以(yi)高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍(bei)。有(you)時為了降低成本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加入相應(ying)(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物或(huo)加成反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)(zai)(zai)政府(fu)采購的(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。